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小麦机械化匀播控制系统设计与试验
1
作者
孙小雯
奚小波
+3 位作者
陈猛
黄盛杰
金亦富
张瑞宏
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第2期27-32,共6页
针对播种作业均匀性差的问题,设计基于STM32单片机的小麦机械化匀播控制系统,通过轮式机器人变速作业,并依据轮式行驶机器人实时行驶速度,控制排种电机转速,实现变速匀播。采用多级控制直流电机转速,一级控制参数为轮式行驶机器人实时...
针对播种作业均匀性差的问题,设计基于STM32单片机的小麦机械化匀播控制系统,通过轮式机器人变速作业,并依据轮式行驶机器人实时行驶速度,控制排种电机转速,实现变速匀播。采用多级控制直流电机转速,一级控制参数为轮式行驶机器人实时行驶速度信号,采用PID控制;二级控制参数为排种器电机实时电流和转速,采用模糊PID控制。控制算法仿真结果表明,该控制算法响应时间短,超调量小,控制效果良好。播种试验结果表明,轮式行驶机器人恒速状态下的播量控制精度达96.8%,变速状态下的播量控制精度达95.1%。
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关键词
播种机
均匀播种
播量控制
多级控制
电机控制
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职称材料
基于Bezier曲线优化的农机自动驾驶避障控制方法
被引量：
28
2
作者
奚小波
史扬杰
+5 位作者
单翔
张琦
金亦富
龚俊杰
张剑峰
张瑞宏
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第19期82-88,共7页
动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路...
动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路径,通过链式控制理论建立农机运动线性控制模型,利用PI控制器进行转角补偿,并进行了控制方法的仿真和犁耕作业试验。仿真结果表明:农机行驶的航向误差角在-0.06~0.06 rad,横向位置误差小于13 cm,前轮转向角变化平缓,没有显著突变,说明该方法控制精度较高,农机能够按预设轨迹行驶。犁耕作业试验结果表明:Bezier曲线部分的避障精度为5.21 cm,曲线路径的跟踪控制效果较好;避障后农机继续沿直线行驶的精度为1.98 cm,说明该方法可保证农机在避障后恢复直线自动驾驶。研究结果表明,该避障路径控制方法在不平整犁耕地中具有较好的鲁棒性和适应性,可满足拖拉机作业的避障要求。
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关键词
农业机械
运动规化
避障
自动驾驶
BEZIER曲线
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职称材料
电机式北斗农机自动驾驶系统设计与试验
被引量：
11
3
作者
史扬杰
奚小波
+3 位作者
吴飞
张瑞宏
金亦富
龚俊杰
《东北农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期88-96,共9页
针对现有农机自动驾驶技术中存在机具匹配性和环境适应性问题,文章提出一种电机式北斗农机自动驾驶系统,介绍系统组成、工作过程和控制策略。创新设计同轴角位移测量装置,提高机具匹配性。创新提出GNSS/INS/车辆组合导航方法,降低对惯...
针对现有农机自动驾驶技术中存在机具匹配性和环境适应性问题,文章提出一种电机式北斗农机自动驾驶系统,介绍系统组成、工作过程和控制策略。创新设计同轴角位移测量装置,提高机具匹配性。创新提出GNSS/INS/车辆组合导航方法,降低对惯性测量单元精度要求,提高系统环境适应性。为降低驾驶员工作强度,设计人性化人机交互界面,使操纵更简洁。提出直线度精度和衔接行间距精度两项系统作业精度评价指标,0.5和2.5 m·s^(-1)两种不同行驶速度下,系统直线度精度分别为1.678和1.965 cm,衔接行间距精度分别为2.428和2.525 cm,基本符合Q/320200 YTZN 01—2018标准要求。该系统应用可有效提高作业质量,降低驾驶员工作强度,同时避免重复作业,提高土地利用率。
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关键词
北斗导航
自动驾驶
农业机械
设计
试验
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职称材料
大豆玉米带状复合种植技术与装备发展现状
被引量：
32
4
作者
王昕彤
奚小波
+3 位作者
陈猛
黄盛杰
金亦富
张瑞宏
《江苏农业科学》
北大核心
2023年第11期36-45,共10页
大豆玉米供需矛盾是国家粮食安全面临的重要难题。2022年中央一号文件提出了“大豆玉米带状复合种植技术”,并将在全国范围内大力支持并推广该技术。大豆玉米带状复合种植技术采用大豆带与玉米带间套作,充分利用玉米的边行优势,实现作...
大豆玉米供需矛盾是国家粮食安全面临的重要难题。2022年中央一号文件提出了“大豆玉米带状复合种植技术”,并将在全国范围内大力支持并推广该技术。大豆玉米带状复合种植技术采用大豆带与玉米带间套作,充分利用玉米的边行优势,实现作物间的协同共生,是现代高效集约化、新型立体农业的创新发展。本文对大豆玉米带状复合种植技术中以地域划分的间作或套作种植模式及其经济效益进行了分析,对大豆和玉米适宜品种选配按地区进行了阐述,对田间配置参数中的带宽、行比、带间距、密度与播期按种植模式进行了归纳,对田间管理的施肥、控旺、病虫草害防治方法进行了详述,对复合种植技术中所选用的播种机械和收获机械进行了综述,并着重对国内外播种机械和大豆玉米带状复合播种机进行探究,指出目前大豆玉米带状复合种植技术没有规范的指引、复合播种机过于简单等问题,并针对问题提出完善标准化种植技术和精密化播种机械的建议,以期为大豆玉米带状复合播种技术创新和设备研发提供一定的参考和借鉴。
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关键词
大豆玉米生产
复合种植
种植技术
播种装备
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职称材料
碳中和背景下中国农业碳排放现状与发展趋势
被引量：
16
5
作者
霍如周
奚小波
+3 位作者
张翼夫
张宝峰
瞿济伟
张瑞宏
《中国农机化学报》
北大核心
2023年第12期151-161,共11页
“双碳”已成为当前中国农业绿色发展的关键任务,为实现2060年碳中和目标减少农业温室气体排放刻不容缓。通过回顾中国近年来农业碳排放研究进展以及发展趋势,从农业材料、水稻种植、耕地固碳、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械六大排放源...
“双碳”已成为当前中国农业绿色发展的关键任务,为实现2060年碳中和目标减少农业温室气体排放刻不容缓。通过回顾中国近年来农业碳排放研究进展以及发展趋势,从农业材料、水稻种植、耕地固碳、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械六大排放源进行研究,并提出农业六大排放源碳减排建议以及展望。研究发现:当前对农业材料、水稻种植、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械五大农业排放源的农业碳排放强度实证分析较多,且碳减排效果显著,原因是对其碳排放有效的监管以及加强购买补贴政策的影响。而对耕地固碳这一排放源实证分析较少,且碳减排进程较慢,主要是由于受到农户主观因素影响较大,应加强对农户宣传学习。中国在农业碳排放总量虽呈现上下浮动但整体趋于下降趋势,为实现绿色可持续发展需要政府和全民共同努力,实行低碳农业有助于实现2060碳中和目标。
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关键词
碳中和
温室气体排放
排放源
碳减排
低碳农业
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职称材料
双轴旋耕压槽播种开沟匀覆土作业机设计与试验
被引量：
7
6
作者
顾宸嘉
奚小波
+3 位作者
韩连杰
张翼夫
张宝峰
张瑞宏
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第11期17-22,共6页
针对目前小麦播种机械存在的播种质量差、播深稳定性差、复式作业程度低等问题,设计一种双轴旋耕压槽播种开沟匀覆土作业机,分析机具的工作原理,并根据实际作业需要,设计一种传动系统,计算出整机传动效率为0.716。为稳定开出5 cm宽,1~3...
针对目前小麦播种机械存在的播种质量差、播深稳定性差、复式作业程度低等问题,设计一种双轴旋耕压槽播种开沟匀覆土作业机,分析机具的工作原理,并根据实际作业需要,设计一种传动系统,计算出整机传动效率为0.716。为稳定开出5 cm宽,1~3 cm深的小麦种槽,设计一种特型的开槽轮,保证播种深度,提高播深与播宽稳定性;根据作业幅宽3500 mm以及播种深度1~3 cm,确定绞龙长度与直径的参数,设计一种开沟匀覆土装置,采用左右两段绞龙机构,提高耕幅范围内的土壤平整度,并同样分左右两段绞龙机构,设计一种清土装置。田间对比试验表明样机的准确度为88.67%、离散度为45.45%、均匀度为73.74%,普通播种机的准确度为78.72%、离散度为39.38%、均匀度为44.83%。
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关键词
小麦
复式播种机械
播种质量
覆土装置
开槽轮
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职称材料
变量施肥技术研究现状及发展对策
被引量：
7
7
作者
胡成红
徐金
+1 位作者
奚小波
张瑞宏
《农业装备技术》
2021年第1期4-8,13,共6页
长期以来,化肥的施用对保证我国农作物产量做出了巨大的贡献,然而对我国的农业环境、居民健康等也产生了不小的影响。实施和推广变量施肥技术一方面可以有效降低农业中化肥的使用量,减少化肥对环境的污染;另一方面可以保证作物产量,降...
长期以来,化肥的施用对保证我国农作物产量做出了巨大的贡献,然而对我国的农业环境、居民健康等也产生了不小的影响。实施和推广变量施肥技术一方面可以有效降低农业中化肥的使用量,减少化肥对环境的污染;另一方面可以保证作物产量,降低农业成本。基于此,对国内外变量施肥技术及变量施肥机械的研究进行了归纳,对变量施肥关键技术进行了概述,总结我国变量施肥技术发展存在的问题,结合我国农业发展现状,提出发展对策。
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关键词
变量施肥技术
研究现状
技术分析
发展对策
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职称材料
大宽幅对行施肥施药车的设计与试验
8
作者
陆荣超
奚小波
+5 位作者
陶德清
吴飞
张剑峰
金亦富
龚俊杰
张瑞宏
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期703-712,共10页
针对目前我国施肥施药机械存在作业精度差、肥药利用率低等问题,设计了一种大宽幅对行施肥施药车,通过采用幅宽拓展机构实现大宽幅作业,机具集成了3组施肥施药组件,每组施肥施药组件安装有10组施肥头与施药头,完全展开后的作业幅宽为7....
针对目前我国施肥施药机械存在作业精度差、肥药利用率低等问题,设计了一种大宽幅对行施肥施药车,通过采用幅宽拓展机构实现大宽幅作业,机具集成了3组施肥施药组件,每组施肥施药组件安装有10组施肥头与施药头,完全展开后的作业幅宽为7.5m,可同时对30行农作物进行施肥施药,停止作业后左右两侧的施肥施药组件可收拢至机身两侧,便于机具的道路行走和安放;采用对行调节机构实现施肥施药喷头与作物间的距离在0~140mm范围内可调;采用高度可调机构实现施药喷头距地高度在0.1~1.2m范围内可调,满足不同施药高度需要;基于液压技术设计了机具的液压驱动系统,机具的作业幅宽、对行距离和高度调节动作的实现均采用液压系统驱动;施药采用下倾式风送气力喷雾,利用气流提高农作物间的扰动量,提高药液的穿透力,使用Solidworks软件建立风送喷雾系统的3维模型,并利用Ansys中的Fluent模块对风送喷雾系统进行了仿真分析,计算得出最佳进气速率为0.9 kg·s-1;基于PLC设计了作业控制系统,控制模块的核心控制器采用西门子S7-200PLC,实现了机具操作的自动化控制;试制了施肥施药车样机,试验结果表明:各调节动作运行正常,各施药喷头的距出气口中心40cm处的射流核心速度均值为18.56m·s-1,标准差为0.087,气流速度分布均匀,机具设计合理。
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关键词
施肥施药
对行调节
液压系统
风送喷雾
PLC
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职称材料
题名
小麦机械化匀播控制系统设计与试验
1
作者
孙小雯
奚小波
陈猛
黄盛杰
金亦富
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院/扬州大学江苏省现代农机农艺融合技术工程中心
宁波方太厨具
有限公司
江苏省农业
机械
试验鉴定站
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第2期27-32,共6页
基金
江苏省科技项目(BE2022338)
江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2021—16)
+1 种基金
江苏省农业自主创新资金项目(CX(22)1001)
扬州大学“高端人才支持计划”。
文摘
针对播种作业均匀性差的问题,设计基于STM32单片机的小麦机械化匀播控制系统,通过轮式机器人变速作业,并依据轮式行驶机器人实时行驶速度,控制排种电机转速,实现变速匀播。采用多级控制直流电机转速,一级控制参数为轮式行驶机器人实时行驶速度信号,采用PID控制;二级控制参数为排种器电机实时电流和转速,采用模糊PID控制。控制算法仿真结果表明,该控制算法响应时间短,超调量小,控制效果良好。播种试验结果表明,轮式行驶机器人恒速状态下的播量控制精度达96.8%,变速状态下的播量控制精度达95.1%。
关键词
播种机
均匀播种
播量控制
多级控制
电机控制
Keywords
seeder
evenly sowing
seeding rate control
multi-stage control
motor control
分类号
S223.2 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
基于Bezier曲线优化的农机自动驾驶避障控制方法
被引量：
28
2
作者
奚小波
史扬杰
单翔
张琦
金亦富
龚俊杰
张剑峰
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院/扬州大学江苏省现代农机农艺融合技术工程中心
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第19期82-88,共7页
基金
国家重点研发计划(2016YFD0700903)
江苏省科技项目(BE2018302)
+2 种基金
江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(17)3013)
江苏省农机三新工程项目(NJ2018-15)
南京市科技计划项目(201716059)
文摘
动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路径,通过链式控制理论建立农机运动线性控制模型,利用PI控制器进行转角补偿,并进行了控制方法的仿真和犁耕作业试验。仿真结果表明:农机行驶的航向误差角在-0.06~0.06 rad,横向位置误差小于13 cm,前轮转向角变化平缓,没有显著突变,说明该方法控制精度较高,农机能够按预设轨迹行驶。犁耕作业试验结果表明:Bezier曲线部分的避障精度为5.21 cm,曲线路径的跟踪控制效果较好;避障后农机继续沿直线行驶的精度为1.98 cm,说明该方法可保证农机在避障后恢复直线自动驾驶。研究结果表明,该避障路径控制方法在不平整犁耕地中具有较好的鲁棒性和适应性,可满足拖拉机作业的避障要求。
关键词
农业机械
运动规化
避障
自动驾驶
BEZIER曲线
Keywords
agricultural machinery
motion planning
obstacle avoidance
automatic drive
bezier curve
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
电机式北斗农机自动驾驶系统设计与试验
被引量：
11
3
作者
史扬杰
奚小波
吴飞
张瑞宏
金亦富
龚俊杰
机构
扬州大学
机械
工程学院
江苏省现代农机农艺融合技术工程中心
无锡卡尔曼导航技术
有限公司
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《东北农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期88-96,共9页
基金
江苏省农业自主创新资金项目(CX(17)3013)
江苏省重点研发计划(现代农业)(BE2018302)
+1 种基金
江苏省农机新装备新技术研发与推广项目(NJ2018-15)
南京市科技计划(农业科技攻关)(201716059)
文摘
针对现有农机自动驾驶技术中存在机具匹配性和环境适应性问题,文章提出一种电机式北斗农机自动驾驶系统,介绍系统组成、工作过程和控制策略。创新设计同轴角位移测量装置,提高机具匹配性。创新提出GNSS/INS/车辆组合导航方法,降低对惯性测量单元精度要求,提高系统环境适应性。为降低驾驶员工作强度,设计人性化人机交互界面,使操纵更简洁。提出直线度精度和衔接行间距精度两项系统作业精度评价指标,0.5和2.5 m·s^(-1)两种不同行驶速度下,系统直线度精度分别为1.678和1.965 cm,衔接行间距精度分别为2.428和2.525 cm,基本符合Q/320200 YTZN 01—2018标准要求。该系统应用可有效提高作业质量,降低驾驶员工作强度,同时避免重复作业,提高土地利用率。
关键词
北斗导航
自动驾驶
农业机械
设计
试验
Keywords
Beidou navigation
automatic drive
agricultural machinery
design
experiment
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
大豆玉米带状复合种植技术与装备发展现状
被引量：
32
4
作者
王昕彤
奚小波
陈猛
黄盛杰
金亦富
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院/扬州大学江苏省现代农机农艺融合技术工程中心
宁波方太厨具
有限公司
江苏省农业
机械
试验鉴定站
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《江苏农业科学》
北大核心
2023年第11期36-45,共10页
基金
江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(编号:NJ2022-01)
扬州大学“高端人才支持计划”。
文摘
大豆玉米供需矛盾是国家粮食安全面临的重要难题。2022年中央一号文件提出了“大豆玉米带状复合种植技术”,并将在全国范围内大力支持并推广该技术。大豆玉米带状复合种植技术采用大豆带与玉米带间套作,充分利用玉米的边行优势,实现作物间的协同共生,是现代高效集约化、新型立体农业的创新发展。本文对大豆玉米带状复合种植技术中以地域划分的间作或套作种植模式及其经济效益进行了分析,对大豆和玉米适宜品种选配按地区进行了阐述,对田间配置参数中的带宽、行比、带间距、密度与播期按种植模式进行了归纳,对田间管理的施肥、控旺、病虫草害防治方法进行了详述,对复合种植技术中所选用的播种机械和收获机械进行了综述,并着重对国内外播种机械和大豆玉米带状复合播种机进行探究,指出目前大豆玉米带状复合种植技术没有规范的指引、复合播种机过于简单等问题,并针对问题提出完善标准化种植技术和精密化播种机械的建议,以期为大豆玉米带状复合播种技术创新和设备研发提供一定的参考和借鉴。
关键词
大豆玉米生产
复合种植
种植技术
播种装备
分类号
S231 [农业科学—农业机械化工程]
S344.3 [农业科学—作物栽培与耕作技术]
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职称材料
题名
碳中和背景下中国农业碳排放现状与发展趋势
被引量：
16
5
作者
霍如周
奚小波
张翼夫
张宝峰
瞿济伟
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2023年第12期151-161,共11页
基金
江苏现代农业产业技术体系建设项目(JATS[2019]456)
扬州大学“高端人才支持计划”。
文摘
“双碳”已成为当前中国农业绿色发展的关键任务,为实现2060年碳中和目标减少农业温室气体排放刻不容缓。通过回顾中国近年来农业碳排放研究进展以及发展趋势,从农业材料、水稻种植、耕地固碳、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械六大排放源进行研究,并提出农业六大排放源碳减排建议以及展望。研究发现:当前对农业材料、水稻种植、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械五大农业排放源的农业碳排放强度实证分析较多,且碳减排效果显著,原因是对其碳排放有效的监管以及加强购买补贴政策的影响。而对耕地固碳这一排放源实证分析较少,且碳减排进程较慢,主要是由于受到农户主观因素影响较大,应加强对农户宣传学习。中国在农业碳排放总量虽呈现上下浮动但整体趋于下降趋势,为实现绿色可持续发展需要政府和全民共同努力,实行低碳农业有助于实现2060碳中和目标。
关键词
碳中和
温室气体排放
排放源
碳减排
低碳农业
Keywords
carbon neutralization
greenhouse gas emissions
emission sources
carbon emission reduction
low carbon agriculture
分类号
F322 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
双轴旋耕压槽播种开沟匀覆土作业机设计与试验
被引量：
7
6
作者
顾宸嘉
奚小波
韩连杰
张翼夫
张宝峰
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第11期17-22,共6页
基金
扬州大学作物学学科特区学科交叉课题支持项目(yzuxk202007)
江苏省科技项目(BE2020319)
+1 种基金
江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2021—16)
江苏省高校自然科学研究项目(20KJB416008)。
文摘
针对目前小麦播种机械存在的播种质量差、播深稳定性差、复式作业程度低等问题,设计一种双轴旋耕压槽播种开沟匀覆土作业机,分析机具的工作原理,并根据实际作业需要,设计一种传动系统,计算出整机传动效率为0.716。为稳定开出5 cm宽,1~3 cm深的小麦种槽,设计一种特型的开槽轮,保证播种深度,提高播深与播宽稳定性;根据作业幅宽3500 mm以及播种深度1~3 cm,确定绞龙长度与直径的参数,设计一种开沟匀覆土装置,采用左右两段绞龙机构,提高耕幅范围内的土壤平整度,并同样分左右两段绞龙机构,设计一种清土装置。田间对比试验表明样机的准确度为88.67%、离散度为45.45%、均匀度为73.74%,普通播种机的准确度为78.72%、离散度为39.38%、均匀度为44.83%。
关键词
小麦
复式播种机械
播种质量
覆土装置
开槽轮
Keywords
wheat
compound seeder
sowing quality
soil covering device
slotting wheel
分类号
S223.2 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
变量施肥技术研究现状及发展对策
被引量：
7
7
作者
胡成红
徐金
奚小波
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院
江苏银涛智能装备
有限公司
南京沃杨机械科技有限公司
出处
《农业装备技术》
2021年第1期4-8,13,共6页
基金
扬州大学作物学学科特区学科交叉课题支持项目(yzuxk202007)
江苏省重点研发计划(BE2018302)
+1 种基金
泰州市科技项目(TN201913)
南京市科技计划(201716059)。
文摘
长期以来,化肥的施用对保证我国农作物产量做出了巨大的贡献,然而对我国的农业环境、居民健康等也产生了不小的影响。实施和推广变量施肥技术一方面可以有效降低农业中化肥的使用量,减少化肥对环境的污染;另一方面可以保证作物产量,降低农业成本。基于此,对国内外变量施肥技术及变量施肥机械的研究进行了归纳,对变量施肥关键技术进行了概述,总结我国变量施肥技术发展存在的问题,结合我国农业发展现状,提出发展对策。
关键词
变量施肥技术
研究现状
技术分析
发展对策
分类号
S143 [农业科学—肥料学]
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职称材料
题名
大宽幅对行施肥施药车的设计与试验
8
作者
陆荣超
奚小波
陶德清
吴飞
张剑峰
金亦富
龚俊杰
张瑞宏
机构
扬州大学
机械
工程学院/江苏省现代农机农艺融合技术工程中心
江苏农牧
科技
职业学院
南京沃杨机械科技有限公司
无锡卡尔曼导航技术
有限公司
出处
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期703-712,共10页
基金
江苏省重点研发计划项目(BE2018302)
江苏省农业自主创新资金项目(CX(17)3013)
+2 种基金
南京市科技计划项目(201716059)
江苏省现代农机农艺融合技术工程中心开放课题项目(201901)
扬州大学海外留学基金项目(201806)
文摘
针对目前我国施肥施药机械存在作业精度差、肥药利用率低等问题,设计了一种大宽幅对行施肥施药车,通过采用幅宽拓展机构实现大宽幅作业,机具集成了3组施肥施药组件,每组施肥施药组件安装有10组施肥头与施药头,完全展开后的作业幅宽为7.5m,可同时对30行农作物进行施肥施药,停止作业后左右两侧的施肥施药组件可收拢至机身两侧,便于机具的道路行走和安放;采用对行调节机构实现施肥施药喷头与作物间的距离在0~140mm范围内可调;采用高度可调机构实现施药喷头距地高度在0.1~1.2m范围内可调,满足不同施药高度需要;基于液压技术设计了机具的液压驱动系统,机具的作业幅宽、对行距离和高度调节动作的实现均采用液压系统驱动;施药采用下倾式风送气力喷雾,利用气流提高农作物间的扰动量,提高药液的穿透力,使用Solidworks软件建立风送喷雾系统的3维模型,并利用Ansys中的Fluent模块对风送喷雾系统进行了仿真分析,计算得出最佳进气速率为0.9 kg·s-1;基于PLC设计了作业控制系统,控制模块的核心控制器采用西门子S7-200PLC,实现了机具操作的自动化控制;试制了施肥施药车样机,试验结果表明:各调节动作运行正常,各施药喷头的距出气口中心40cm处的射流核心速度均值为18.56m·s-1,标准差为0.087,气流速度分布均匀,机具设计合理。
关键词
施肥施药
对行调节
液压系统
风送喷雾
PLC
Keywords
fertilizer and pesticide
adjustment to row
hydraulic system
pneumatic spray
PLC
分类号
S224 [农业科学—农业机械化工程]
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大宽幅对行施肥施药车的设计与试验
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吴飞
张剑峰
金亦富
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CAS
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2019
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